I en kurs inom masterprogrammen teknisk fysik och elektroteknik, materials science and nanotechnology, och biomedical engineering, har två grupper studenter tillämpat sina samlade kunskaper och skapat en potentiellt energibesparande köksapparat som förbättrar luften i våra hem.
– Uppgiften var att förbättra inomhusluften i hemmiljö med en sensorbaserad prototyp, och de två grupperna hade två mycket intressanta idéer. Varje grupp designade, utvecklade och testade en innovativ prototyp av sensorsystem för smart övervakning av matlagningsångor och värme, och automatiserad styrning av en spisfläkt för att optimera både systemets prestanda och energiförbrukning. Och de har verkligen gått långt, säger Donatella Puglisi, docent vid avdelningen för sensor- och aktuatorsystem vid institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM).
På labb 207 i Fysikhuset på Campus Valla monteras två väldigt olika utföranden av en köksfläkt upp. Men idéerna för att lösa uppgiften är likartade.
– Vi andas in många farliga ångor när vi lagar mat. Därför ville vi skapa en fläkt som automatiskt slår på när ångorna når hög toxicitet, säger Tristan Dettke, en av masterstudenterna.
Martin Forsgren och Jennifer Silander ingår i samma grupp, och de förklarar designen. Sensorer inuti fläktkonstruktionen plockar upp partikelmaterial och gaser, som lättflyktiga organiska föreningar, koldioxid och formaldehyd. Sensorerna är sedan anslutna till en dator programmerad att agera när sensrorerna känner av tillräckligt höga halter av ångor, och startar fläkten.
Tristan Dettke, Martin Forsgren and Jennifer Silander has built a cheap smart kitchen fan that could save energy.
– Matlagning släpper ut stora mängder farliga gaser, och en del av dem går inte att upptäcka. Sensorerna kan detektera ångorna vid inställt värde och starta fläkten. Den stängs sedan av när ångorna är nere på en acceptabel nivå, säger Jennifer Silander.
Samma idé används på en annan design i samma labb. Där den första gruppen använde redan förvärvade färdigheter för att programmera en dator kopplad till sensorerna, använde den andra gruppen sina kunskaper i 3D-utskrifter för att skapa behållaren för elektroniken och sensorerna. De använder en display som läser av röknivåerna och allt är anslutet till sensorerna och fläkten.
– Jag delar hushåll med sju andra personer. Det skulle vara jättebra att ha en sensor kopplad till en display som varnar oss om matlagningen förorenar luften, säger Bastian Bégon, en av medlemmarna i den andra gruppen.
Felix Valentin och Linda Skoglund är också med i gruppen.
– Tanken är att skapa något som senare skulle kunna tillverkas av företag som gör köksfläktar. Sensorerna skulle kunna integreras i fläkten, säger Felix Valentin.
– Vi kan se föroreningsnivåerna förändras under matlagningen, och fläkten slås på. Resultaten visar sedan att fläkten får bort de farliga ångorna, säger Linda Skoglund.
Donatella Puglisi tycker att pandemin har satt fokus på vår hemmiljö och många människor är inte medvetna om hur matlagning förorenar luften. I denna projektkurs använderDonatella Puglisi studenterna både teoretiska och praktiska kunskaper på autentiska inlärningsscenarier inspirerade av vardagssituationer.
– Det kommer att tillåta dem att inte bara stärka sina tekniska färdigheter utan också att överföra resultaten från sina experiment till sina egna liv, med en direkt och effektiv inverkan på attityd och beteende. De är på sätt och vis ingenjörskonsulter som löser ett problem på ett kreativt sätt, säger hon. Jag är väldigt nöjd med dessa studenter, det här handlar inte bara om bekvämlighet, utan också om säkerhet och hälsa, säger Donatella Puglisi.
De två grupperna skickade in ett abstract (sammanfattning av projektet) till en konferens i Kuopio, Finland, kallad Indoor Air 2022, som har blivit accepterad. Nu har de blivit inbjudna att lämna in en fullständig artikel. De andra deltagande studenterna är Shiqi Guo, Wuji Lyu, Zaha Mohammadianrasnani, Olivia Grönlund Falk, Märta Håkansson och Victor Rutberg.
